Open Access

Seyed M. H. Hosseini, Thomas Heckel, Rainer Boehm, Daniel Brackrock, Dirk Gohlke, Stefanie Riemer, Mate Gaal

• Die Zahl der industriellen Anwendungen mit Einsatz von Faserverbundwerkstoffen wächst kontinuierlich vor allem wegen der exzellenten Materialeigenschaften und des geringen Gewichtes dieses Werkstoffes. Entsprechend steigen die Anforderungen an zerstörungsfreie Prüfsysteme zur Gewährleistung des sicheren Betriebes von Komponenten und Strukturen bestehend aus Verbundwerkstoffen. Im Rahmen des EU-Projekes VITCEA (Validated Inspection Techniques for Composites in Energy Applications) wird das Ziel verfolgt, neue Prüfverfahren für moderne Verbundwerkstoffe zu entwickeln und zu validieren. Im Vordergrund steht hierbei als Applikation im Industriesektor Energieversorgung die Prüfung von sicherheitsrelevanten Komponenten von onshore und offshore Windkraftanlagen, wie z.B. deren Rotorblätter und tragende Strukturen. Eine Teilaufgabe innerhalb des Projektes stellen der Vergleich und die Validierung verschiedener Ultraschallprüfmethoden bezüglich ihrer Fähigkeit zum Nachweis der typischenDie Zahl der industriellen Anwendungen mit Einsatz von Faserverbundwerkstoffen wächst kontinuierlich vor allem wegen der exzellenten Materialeigenschaften und des geringen Gewichtes dieses Werkstoffes. Entsprechend steigen die Anforderungen an zerstörungsfreie Prüfsysteme zur Gewährleistung des sicheren Betriebes von Komponenten und Strukturen bestehend aus Verbundwerkstoffen. Im Rahmen des EU-Projekes VITCEA (Validated Inspection Techniques for Composites in Energy Applications) wird das Ziel verfolgt, neue Prüfverfahren für moderne Verbundwerkstoffe zu entwickeln und zu validieren. Im Vordergrund steht hierbei als Applikation im Industriesektor Energieversorgung die Prüfung von sicherheitsrelevanten Komponenten von onshore und offshore Windkraftanlagen, wie z.B. deren Rotorblätter und tragende Strukturen. Eine Teilaufgabe innerhalb des Projektes stellen der Vergleich und die Validierung verschiedener Ultraschallprüfmethoden bezüglich ihrer Fähigkeit zum Nachweis der typischen Herstellungs- und betriebsbedingten Materialschädigungen von CFK und GFK dar. Neben verschiedenen konventionellen Ultraschall-Prüftechniken, werden die Phased-Array-Prüfung, insbesondere die Prüfung mit Matrixarrays, sowie die Untersuchung mit berührüngsloser Luftultraschalltechnik bezüglich ihrer Nachweisgrenzen und der Möglichkeiten zur Fehlercharakterisierung an Faserverbundwerkstoffen untersucht. Die Ergebnisse werden mit Untersuchungen mit thermographischen Methoden und Mikrowellentechnik verglichen.…
• Applications of fiber-reinforced plastic (FRP) composites in modern industries are increasing due to their considerable advantages such as light weight and excellent mechanical properties. Accordingly, importance of operational safety of modern structures made of advanced composites by ensuring the material quality has led to increasing demands for development of non-destructive evaluation (NDE) systems. In the context of a European-project entitled 'Validated Inspection Techniques for Composites in Energy Applications' (VITCEA), the aim is to develop and validate traceable procedures for novel NDE techniques with contrasting damage detection capabilities in energy related applications such as wind and marine turbine blades, nacelles, oil and gas flexible risers. As a part of VITCEA, the present study focuses on application of ultrasonic tests (UTs) including conventional, matrix array, immersion and air-coupled, for quantitative defect detection and quality characterization of FRPApplications of fiber-reinforced plastic (FRP) composites in modern industries are increasing due to their considerable advantages such as light weight and excellent mechanical properties. Accordingly, importance of operational safety of modern structures made of advanced composites by ensuring the material quality has led to increasing demands for development of non-destructive evaluation (NDE) systems. In the context of a European-project entitled 'Validated Inspection Techniques for Composites in Energy Applications' (VITCEA), the aim is to develop and validate traceable procedures for novel NDE techniques with contrasting damage detection capabilities in energy related applications such as wind and marine turbine blades, nacelles, oil and gas flexible risers. As a part of VITCEA, the present study focuses on application of ultrasonic tests (UTs) including conventional, matrix array, immersion and air-coupled, for quantitative defect detection and quality characterization of FRP structures. Results of UTs are subjected to be compared with other NDE approaches which are applicable for inspection of FRPs such as thermography and microwave techniques. Within the present report, the initial results obtained from conventional and immersion UTs are presented and their capabilities as well as limitations are discussed. In order to validate theoretical predictions and simulation results, further experimental tests will be performed in the framework of the project using reference defect artefacts in which the defect sizes and locations are well defined and controlled.…